- Zariadenie a princíp činnosti
- Typy trojfázových stabilizátorov napätia
- Výhody a nevýhody
- Schémy zapojenia
- Ako si vybrať - hlavné kritériá
Pomôžte rozvoju stránky a zdieľajte článok s priateľmi!
Kvalita elektrickej energie nie je abstraktný pojem, ale súbor určitých ukazovateľov regulovaných normami GOST 32144-2013. Výrobcovia elektrických zariadení by sa preto mali v záujme zabezpečenia funkčnosti svojich výrobkov riadiť aj normalizovanými vlastnosťami dodávateľských sietí. Ale čo robiť v prípadoch kvapiek alebo prepätí v elektrickej sieti, ktorých prejav nie je predvídateľný? Najoptimálnejším riešením problému je inštalácia trojfázového stabilizátora napätia.
Zariadenie a princíp činnosti
Vykonávajú sa dva varianty trojfázových stabilizátorov:
- Rovnomerná konštrukcia zahŕňa tri kontúry stabilizácie, navzájom nezávislé.
- Tri jednofázové stabilizátory (jeden typ), spojené "hviezdou" a umiestnené v jednom stojane.
Jednotné vzory sa spravidla používajú na stabilizáciu napájania nízkonapäťových spotrebičov. V tomto prípade bude návrh monobloku lacnejší ako modulárne stabilizátory, a ak jeden z obvodov normalizácie napätia zlyhá, celá inštalácia bude musieť byť opravená.
Hlavnou výhodou modulárnej konštrukcie je, že ak jedna zo stabilizačných jednotiek zlyhá, funkcia „bypass“ zapne priamo napájanie, obchádza problémový modul. To neumožňuje prerušiť dodávku elektriny počas opravy a nevyžaduje dodanie celej konštrukcie do dielne.
Pokiaľ ide o princíp činnosti trojfázových stabilizátorov, je to rovnaké ako v prípade jednofázových zariadení, o ktorých sme už uvažovali v jednej z predchádzajúcich publikácií.
Typy trojfázových stabilizátorov napätia
Klasifikácia zariadení zabezpečujúcich normalizáciu kvality energie sa vykonáva v závislosti od ich princípu prevádzkovej a kontrolnej metódy. V súčasnosti sa používajú tieto typy stabilizátorov:
- Elektronické (tyristorové) zariadenia tejto skupiny sú riadené automaticky, to znamená, že nie je potrebné prispôsobenie užívateľom. Široko sa používajú na ochranu domácich elektrických spotrebičov pred výpadkom fázy, prepätiami a pod.
- Servomotorické (elektromechanické) trojfázové modely sa vyrábajú pod prevádzkovým napätím 0, 4-11, 0 kV, spravidla sú určené na priemyselné použitie.
- Relé, teraz tento typ stabilizátorov je nahradený modernejšími modelmi s elektronickými kľúčmi.
- Ferrorezonancia .
- Menič .
Stručne opíšte vlastnosti vyššie uvedených typov.
relé
Základom zariadení v tejto skupine je diskrétny princíp normalizácie elektriny. Za týmto účelom prepínajte medzi vinutiami blokov transformátora, aby sa zvýšila alebo znížila úroveň výstupných napätí, aby sa maximálne priblížili menovitým parametrom. Spínanie vinutí sa vykonáva pomocou výkonových relé, za ktoré je zodpovedná elektronická riadiaca jednotka.
Nižšie je fotografia jednofázového reléového modulu s označením hlavných prvkov.
Legenda:
- A - Práca s elektronickou riadiacou jednotkou.
- B - Spínacia jednotka.
- C - Stabilizačný transformátor.
tyristor
Základným princípom tohto typu stabilizátora je rovnaký princíp ako modifikácia relé. Jediný rozdiel je v spínacej jednotke, kde sa namiesto výkonových relé používajú elektronické kľúče - tyristory alebo triaky (duálne tyristory), čo sa odráža v názve zariadení tohto typu.
Legenda:
- A - Autotransformer.
- B - Elektronické kľúče (v tomto modeli sa používajú triaky).
- C - Riadiaca jednotka.
Niekedy sa tyristorové stabilizátory nazývajú elektronické, čo sa tiež považuje za správne, pretože tyristory sú v skutočnosti elektronické kľúče.
elektromechanická
Hlavným prvkom tejto konštrukcie je autotransformátor vybavený pohyblivým zberačom prúdu. V dôsledku ich pohybu dochádza k plynulému riadeniu transformačného pomeru, ktorý umožňuje korigovať lineárne napätie v jednofázových a trojfázových sieťach, čím sa zabezpečuje vysoká presnosť stabilizácie.
V prvých modeloch tohto typu bolo výstupné napätie riadené manuálne. V súčasnosti je tento proces plne automatizovaný, pohyb zberača prúdu na vinutí autotransformátora je zabezpečený servopohonom riadeným elektronickým regulátorom. Nižšie je obraz trojfázového stabilizátora elektromechanického typu a hlavných prvkov jedného z jeho modulov.
Legenda:
- A - Servo, pohyblivý zberač prúdu.
- B - Poplatok za správu.
- C - Mechanizmus zberu prúdu.
- D - Autotransformer.
ferorezonance
Tento typ môže byť bez zveličovania nazývaný predchodcom normalizátorov napätia v domácnosti. V našej krajine sa ich rozšírené používanie začalo v polovici 50-tych rokov minulého storočia, keď sa širokopásmové televízory a iné domáce spotrebiče stali dostupnými pre širokú verejnosť.
Činnosť tohto zariadenia je založená na ferorezonančnom účinku, počas ktorého je vytvorená elektromagnetická interakcia dvoch tlmiviek s nasýtenými a nenasýtenými jadrami. Hlavné prvky tohto dizajnu sú uvedené nižšie.
Legenda:
- A - Transformátor.
- B - Škrtiaca klapka so saturovateľným jadrom (výstup).
- C - Škrtiaca klapka s nenasýtiteľným jadrom (vstup).
- D - vyhladzovací kondenzátor.
meniče
Toto je najmodernejší vývoj normalizátorov výkonu. Princíp činnosti takýchto zariadení sa zásadne líši od predchádzajúcich verzií. Je založený na dvojitej konverzii. To znamená, že v prvom stupni sa vstupný striedavý prúd prevádza na jednosmerný prúd. V druhej fáze sa reverzná inverzia vykonáva do sínusového napätia s maximálnou aproximáciou k menovitým parametrom elektrickej siete.
Legenda:
- A - Vstupný filter.
- B - Jednotka konverzie sieťového napätia a korekčná jednotka.
- С - Kontrolný blok a výkonné prvky zahrnuté v ňom.
- D - Elektronický klávesový ovládač.
- Е - Vyhladenie kapacitného filtra.
- F - Menič meniča.
Hybridné zariadenia
Typy hybridných zariadení kombinujú vlastnosti dvoch stabilizátorov, napríklad elektromechanických a tyristorových. Pri malých prepätiach sa normalizácia vykonáva pomocou elektromechanického komponentu, keď úroveň prekročí pracovný rozsah, elektronické spínače prepínajú vinutia transformátora. Vďaka tejto kombinácii vám hybridné stabilizátory umožňujú využiť jeden alebo iný spôsob normalizácie napätia, je však potrebné poznamenať, že nevýhody sú tiež zhrnuté.
Výhody a nevýhody
Ponúkame Vám možnosť zoznámiť sa s kladmi a zápory rôznych typov normalizátorov napätia uvedených vyššie. Začnime s typom relé :
- Medzi výhody patrí: relatívne nízka cena a rýchlosť (do 20, 0 - 40, 0 ms).
- nevýhody:
- Nevhodné na priemyselné použitie z dôvodu nedostatočného výkonu.
- Veľká diskrétnosť a chyba, ktorá môže byť na úrovni 7, 5%.
- Malá úroveň odolnosti proti preťaženiu (približne 120% -160%).
- Použitie mechanických kontaktov výrazne znižuje životnosť (spravidla nie viac ako 5 rokov).
Teraz zvážte vlastnosti modelov, v ktorých sa používajú elektronické kľúče:
- klady:
- Vysoká rýchlosť (približne 20 ms).
- Veľký pracovný zdroj (asi 10 a 20 rokov).
- Hlavné nevýhody: vysoké rozlíšenie a nízka odolnosť voči preťaženiu.
Elektromechanické zariadenia majú tiež svoje silné a slabé stránky.
- Plynulá zmena úrovne napätia.
- Vysoký výkon a nízka stabilizácia.
- Odolnosť proti preťaženiu môže byť 500% -1000%.
- Široká škála prevádzkových teplôt (od -25 ° C do 55 ° C) a dlhá životnosť (30 rokov a viac).
Čo sa týka nevýhod, existujú len dva elektromechanické modely: značná hmotnosť a vysoké náklady.
Regulátory napätia s ferorezonanciou majú najdlhšiu životnosť (až 50 rokov), malú úroveň chyby (asi 1%) a celkom prijateľnú odolnosť proti preťaženiu (až 300%). Tento typ má však špecifické nevýhody, konkrétne charakteristický huk počas prevádzky, veľkú hmotnosť a veľkosť, ako aj relatívne vysoké náklady.
Modely invertorov majú širší rozsah vstupných napätí ako iné modifikácie normalizátorov. Okrem toho poskytujú vysokú presnosť výstupného napätia (chyba nie je vyššia ako 1%) a jeho plynulú reguláciu. Invertorové zariadenia majú nízku hmotnosť, malú veľkosť a významnú životnosť (až 25 rokov prevádzky). Pomerne malá marža výstupného výkonu bohužiaľ neumožňuje použitie takýchto modelov v priemyselných podnikoch a zariadeniach.
Čo sa týka hybridných modelov, ich výhody a nevýhody určujú komponenty.
Schémy zapojenia
Pripojenie stabilizátorov k 3 fázam sa vykonáva podľa priložených inštrukcií, príklad typického okruhu je uvedený nižšie.
Ak sú pripojené 3 jednofázové jednotky na normalizáciu siete 380 V alebo priemyselné zariadenia s vyšším napätím, môže byť aktivovaná schéma pripojenia uvedená nižšie.
Upozorňujeme, že na zabezpečenie spoľahlivej ochrany zariadení, napájaných trojfázovou sieťou, stabilizovaných tromi samostatnými jednofázovými zariadeniami, je potrebné použiť synchronizačnú jednotku. Príklad takéhoto spojenia je znázornený nižšie.
Legenda:
- A - Elektromer.
- B - Synchronizačný blok.
- C - Rozvodná skriňa na pripojenie záťaže.
- D, E, F - Jednofázové moduly normalizácie napätia.
Ako si vybrať - hlavné kritériá
Pri výbere stabilizátora uveďte zoznam faktorov, ktoré si vyžadujú osobitnú pozornosť:
- Typ elektrickej siete, v závislosti na tomto použití jednofázové alebo trojfázové normalizátory.
- Kvalita napájania . To znamená, do akej miery dochádza k kolísaniu napätia v rozsahu. Zvolený model s príslušnými ukazovateľmi.
- Celkový výkon zaťaženia musí zodpovedať menovitému výkonu normalizátora. Napríklad, ak je celkové zaťaženie 3 kW, zariadenie by malo byť navrhnuté pre výkon 3 alebo viac kilowattov. Pre zvýšenú spoľahlivosť ochrany elektrických spotrebičov sa odporúča mať rezervu energie.
- S akou rýchlosťou zariadenie reguluje napätie, ak je tento parameter kritický, je potrebné uprednostniť modely relé, tyristorov alebo invertorov.
- Presnosť parametrov výstupného napätia (veľkosť chyby), so zvýšenými požiadavkami, sa odporúča použiť vysoko presné trojfázové ferrorezonančné alebo invertorové normalizátory. Poskytujú najvyššiu úroveň presnosti.
Odporúčame liečiť ošetrovacími prípravkami neznámych čínskych značiek, ich jedinou výhodou je nízka cena. Zároveň z väčšej časti nedokážu zaistiť stabilné napätie pri približovaní k menovitému zaťaženiu.
Bude užitočné čítať:
- Kde inštalovať stabilizátor napätia v súkromnom dome?
- Ako si vybrať regulátor napätia pre LCD TV?
- Tyristorový výkonový regulátor to robíte sami